【摘要】：基于雙光子吸收激光誘導(dǎo)熒光(TALIF)技術(shù),在純凈的高焓流場(chǎng)環(huán)境中,將脈沖激光從垂直于流場(chǎng)方向射入流場(chǎng),并通過(guò)布置在風(fēng)洞試驗(yàn)段外與流場(chǎng)和激光形成的平面向垂直方向上的ICCD測(cè)量獲取到了二維氧原子的熒光信號(hào),該信號(hào)可以反映氧原子相對(duì)濃度。為保證實(shí)驗(yàn)中使用到的激發(fā)激光波長(zhǎng)為最佳激發(fā)波長(zhǎng),分別對(duì)氧原子基態(tài)處在不同角量子數(shù)的情況進(jìn)行了測(cè)試,最終確定J=2時(shí),波長(zhǎng)為225.584nm為最終實(shí)驗(yàn)激發(fā)波長(zhǎng),為了保證所獲取的氧原子熒光信號(hào)在非飽和線(xiàn)性區(qū),在同種狀態(tài)下,將激發(fā)激光能量從小到大調(diào)整并進(jìn)行熒光信號(hào)的測(cè)試,獲取了激光能量在3.4mJ以下的線(xiàn)性區(qū)域。為確保獲取清晰對(duì)比度最優(yōu)的ICCD熒光圖像,選擇了Nikon f=105mm F/2.8鏡頭為實(shí)驗(yàn)測(cè)試鏡頭,同時(shí)將50次曝光的累計(jì)結(jié)果作為圖像輸出。對(duì)所獲取的熒光圖像進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以清晰地看到超聲速流場(chǎng)中壓縮波形成的距中心線(xiàn)約±50mm位置處左右各一個(gè)的小峰,亞聲速流場(chǎng)中中心處氧原子濃度有一個(gè)約60mm寬的均勻區(qū)域,區(qū)域以外氧原子濃度急劇下降,這些結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞特性,此測(cè)試方法可以很好地運(yùn)用到流場(chǎng)測(cè)量中。
[Abstract]:Based on the two-photon absorption laser induced fluorescence (TALIF) technology, the pulsed laser is shot from the flow field perpendicular to the flow field in a pure high enthalpy flow field, and the fluorescence signal of the two-dimensional oxygen atom is obtained by the ICCD measurements arranged in the vertical direction of the flow field and the laser formed in the wind tunnel test section. The signal can be obtained. To reflect the relative concentration of oxygen atoms, in order to ensure that the wavelength of the excited laser used in the experiment is the best excitation wavelength, the oxygen atom ground state is at different angular quantum numbers respectively. When the J=2 is finally determined, the wavelength is 225.584nm as the final experimental excitation wavelength, in order to guarantee the obtained oxygen atom fluorescence signal in the unsaturated linearity. In the same state, the excitation laser energy is adjusted from small to large and the fluorescence signal is tested. The linear region of the laser energy below 3.4mJ is obtained. The Nikon f=105mm F/2.8 lens is selected as the experimental test lens to ensure the best clear contrast of the ICCD fluorescence image, and the cumulative results of the 50 exposure are taken as the results. Image output. The obtained fluorescence image is analyzed. The experimental results can clearly see the small peaks around the center line about the center line about 50mm in the supersonic flow field. The oxygen atom concentration at the center of the subsonic flow has a uniform region of about 60mm wide, and the oxygen concentration outside the region drops sharply. These results conform to the experimental wind tunnel characteristics. This test method can be well applied to the flow field measurement.
【作者單位】： 四川大學(xué)原子與分子物理研究所;中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所;
【基金】：部級(jí)科研基金項(xiàng)目(9140A13020315KG29036)資助
【分類(lèi)號(hào)】：O657.3

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本文編號(hào)：2154420